一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法_5

文档序号:9462324阅读:来源:国知局
,比热c = 635X/(kg ·Κ),斯蒂芬-玻尔兹曼常数〇 = 5. 672X 10-8Js-lm-2K-4,辐射率 ε =0.8。根据公式(1),
[0188] 得到At = 13. 2s。;
[0189] 计算输出参数轧机最大速度VmX,Vmx同时也作为钢板输运过程的输运速度。由公 式⑵,
[0191] 给定 coe = I. 0, Sf = 58m,Sa = 6. 8m,已经已知 Vast = I. 6m/s,得到 Vmx = 6. 48m/ So
[0192] C2g整体运行图参数Vmx的计算完成后,C2g把Vmx发送给C2f,C2g把Vmx和Vast 发送给各辊道组的Cl。
[0193] C2f在接收到来自C2g的输出参数轧机最大速度Vmx6. 48m/s之后,令原有控制单 元的参数Vfmx = 6. 48m/s,而不使用原有精乳机控制单元自身计算的数值,然后令C2f重新 计算F3'时刻,令原有控制单元的参数F3 = F3'。改变原有控制单元输出的降速过程的运 行图,改动为一直保持Vmx速度为6. 48m/s不变,由钢板尾巴离开FXl与FX2辊道组之间的 输运切换点的RT1'时刻,触发辊道电机的控制输入信号切换,切换为由各辊道组的Cl进行 速度控制,完成钢板整体运行速图中的轧制过程。
[0194] FX2、FX3、FX4、FX5、AC1的Cl在接收到来自C2g的输出参数Vmx6. 48m/s之后,令 原有控制单元的参数Vrt = 6. 48m/s,而不使用原有各个辊道组控制单元自身保存的固定 参数。改变原有控制单元输出的降速过程的运行图,当RT2'时刻,钢板头部到达FX5与AC 之间的交接点后,钢板开始降速,钢板速度达到冷却开始速度Vastl. 6m/s,即在ΑΓ时刻, 触发辊道电机的控制输入信号切换,切换为控制冷却装置的Cla进行速度控制。
[0195] 当在ΑΓ时刻,触发辊道电机的控制输入信号切换后,电机由控制冷却装置的一 级控制系统Cla接管,此时保持速度为Vastl. 6m/s,不需要加速或减速,直到钢板进入控制 冷却装置,开始控制冷却过程。
[0196] 本发明的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法已应用于 宝钢厚板厂5米产线,经实践运用,效果良好,钢板从精轧机输送到控制冷却装置过程中的 温度下降减少了 KTC以上。本发明技术适应面广,且使用方便,设备投资极少,在具有自动 化控制的按照精轧机、控制冷却装置的顺序布置的中厚板轧机生产线上,本技术完全能够 推广使用,具有广阔的技术推广前景。
【主权项】
1. 一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法,主要用于中厚板轧制 生产线的钢板轧制及输送速度的控制方法,所述中厚板轧制生产线顺序包括:精轧机的最 后道次轧机,乳机后1~N组输送辊道,控制冷却装置及热矫直机,所述钢板轧制及输送速 度的控制方法为一整体协调的速度自动控制方法,包括精轧机最后道次轧制过程、辊道输 运过程的整体协调的速度控制,其特征在于, N:5 ~9, 在已知钢板输送过程的期望开始温度(TMCP工艺的精轧终轧温度)、期望结束温度 (TMCP工艺的冷却开始温度)以后,对钢板整体运行速度图进行考量,减少整体过程中钢板 的降速、停顿,使精轧机最后道次的轧制最大速度与辊道输运最大速度的数值相同,得到合 适的速度制度, 设定Vmx是钢板在精轧机最后道次的最大轧制速度,也是输运过程中的均匀速度, 在Fl时刻,即钢板在进入精轧机最后道次轧机时刻,钢板在辊道上开始移动, 在F2时刻,即钢板进入精轧机最后道次轧机并开始轧制时刻,钢板继续加速, 在F3'时刻,即钢板的轧制速度达到最大值Vmx时刻,此后速度保持在最大值Vmx, 直到F5'时刻,即钢板离开轧机,完成本道次轧制,速度仍保持在Vmx, 在RT1'时刻,即钢板尾部离开轧机后面的第2到4组辊道组中的某组辊道组,该辊道 组也称为输运过程切换点,触发辊道电机的控制输入信号切换, 所述辊道电机由各辊道组的速度控制单元Cl控制,钢板仍继续保持Vmx的输运速度; 在RT2'时刻,钢板头部达到交接点,交接点的定义为控制冷却装置前的第1组或者第 2组辊道组所在的位置,然后,钢板开始降速; 在A1'时刻,钢板速度达到冷却开始速度Vast,触发辊道电机的控制输入信号切换,电 机由控制冷却装置的一级控制系统Cla接管,并保持Vast速度; 在A2'时刻,即,钢板进入控制冷却装置时刻,此时钢板的温度达到或接近TMCP工艺要 求的冷却开始温度。2. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于,所述TMCP工艺的精轧终轧温度:950~700°C,所述TMCP工艺的冷却开始温 度:900 ~750°C。3. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, 上述新的整个过程的运行速度图的实现,需要一个用于全局协调计算速度图参数的速 度控制模块C2g,C2g的功能是在精轧机最后一个道次开始轧制之前,根据生产指令中要求 的钢板的精轧终轧温度、冷却开始温度,要求C2a,即控制冷却装置的二级控制系统中的冷 却数学模型计算出该钢板的冷却开始时的速度Vast,并结合钢板轧制完成后的最终尺寸, 计算出合适的最后道次的最大轧制速度Vmx,该速度值也是钢板的输运过程的输运速度,最 后把计算结果(即Vmx)发送给C2f,即精轧机的二级控制系统,和Cl模块,即辊道组输运钢 板时的速度控制单元模块。4. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, 控制模块C2g设置有与C2f、C2L、C2a、各辊道组的Cl的通讯接口,还设有访问生产指 令(PDI)相关信息的接口, 在钢板完成精轧机的倒数第二道次的轧制后,即在最后一个道次开始轧制之前,触发 该控制模块C2g运作。5. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, 所述C2g模块运作的内部流程及与其他单元模块的信息交互内容如下: 精轧机的二级控制系统C2f在钢板轧制完成倒数第二道次以后,通知C2g开始启动,C2g模块分别通知控制冷却装置的二级控制系统C2a开始计算; C2a的冷却数学模型完成计算过程,并把计算结果中的冷却开始速度Vast返回给 C2g; C2g在接收到来自C2a的Vast以后,开始整体运行速度图的计算; C2g完成整体运行速度图的计算后,把计算结果中的最大速度Vmx,发送给C2f,作为轧 制最大速度,并要求C2f重新计算轧制过程的运行速度图; C2g把计算结果中的最大速度Vmx,发送给各混道组的电机控制单元Cl,Vmx作为输运 过程最大速度。6. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, 所述控制模块C2g的内部流程中的整体运行速度图的具体计算步骤为: 1) 接受来自C2a单元冷却数学模型计算的冷却开始速度Vast; 2) 访问生产指令信息(PDI)接口,得到钢板的轧制成品厚度h、TMCP工艺的精轧终轧 温度Tfin、TMCP工艺的冷却开始温度Tast; 3) 使用根据辐射传热计算公式推导的钢板从离开轧机到控制冷却装置的所需要时间 的计算公式,计算出所需时间At能够让钢板在辊道运行中的温度下降,满足TMCP工艺参 数对应的温降值(精轧终轧温度Tfin-冷却开始温度Tast); 4) 根据计算出的输运所需时间At和产线布置的距离,计算最后道次轧的机最大速度 Vmx,Vmx同时也是混道输运过程的最大速度。7. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, At的计算公式如下:公式⑴中, h是钢板轧制完成后的成品厚度(m), Tast是TMCP工艺的冷却开始温度(单位:开尔文K), Tfin是TMCP工艺的精轧终轧温度(单位:开尔文K), P是钢板在高温时的密度(kg/m3,7300~7800kg/m3),c是钢板在高温时的比热(X/(kg?K),600~75〇X/(kg?K)), 〇是斯蒂芬-玻尔兹曼常数(〇 = 5. 67X10 8WAm2 ?K4)),上述三个参数的数值及取 值范围,为该领域技术人员所共知。 e是高温钢板平面向空间辐射的辐射率,数值在0. 6~0. 8之间。e可以按照《带钢热连轧的模型与控制》第5. 2. 1节介绍的方法,进行温度统计后求 得。8. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, 输出参数轧机最大速度Vmx的计算公式如下:公式⑵中, Sf是精乳机到混道交接点1的距离(m,范围5~20m), Sa是辊道交接点2到控制冷却装置的距离(m,范围0. 8~10m), At是公式(1)的计算结果(s,范围0? 1~30s), Vast是来自C2a单元冷却数学模型计算的冷却开始速度(m/s,范围:0. 3~3.Om/s),coe是修正系数,范围是0? 9~1. 2。9. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法, 其特征在于, 精轧机二级控制系统C2f?运行如下: 所述精轧机的二级控制系统C2f在接收到来自速度控制模块C2g的输出参数的轧机最 大速度Vmx以后,令原有控制单元的参数,即钢板的乳制速度达到的最大值Vfmx=Vmx,然 后, 令精轧机的二级控制系统C2f?重新计算钢板的轧制速度达到最大值的时刻:F3'时刻, 令原有控制单元的参数,即钢板的轧制速度达到最大值的时刻F3 =F3'。10. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方 法,其特征在于, 各辊道组的速度控制单元Cl运行如下: 所述速度控制单元Cl在接收到来自C2g的输出参数Vmx之后,令原有控制单元的参数Vrt=Vmx, 当RT2'时刻,钢板头部到达交接点后,钢板开始降速,钢板速度达到冷却开始速度Vast,即在A1'时刻,触发辊道电机的控制输入信号切换。11. 如权利要求1所述的一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方 法,其特征在于, 所述控制冷却装置的速度控制单元Cla运行如下: 当在A1'时刻,触发辊道电机的控制输入信号切换后,电机由控制冷却装置的一级控 制系统Cla接管,此时保持Vast速度,不需要加速或减速,直到在A2'时刻,钢板进入控制 冷却装置。
【专利摘要】本发明涉及一种钢板在中厚板轧制生产线过程中的温度下降的控制方法,涉及一种包括轧机最后道次的轧制过程、钢板从精轧机输运到控制冷却装置的辊道输运过程的自动化的速度控制方法。本发明的目的是满足某些产品的精轧终轧温度和冷却开始温度之差偏小的TMCP工艺参数要求。本发明技术方案适用于按照精轧机、控制冷却装置布置的具备自动化控制系统的现代化中厚板产线。本发明技术方案给出了满足考虑轧终轧温度和冷却开始温度工艺要求的最后道次轧制的抛钢过程和钢板输运过程的速度无缝衔接的一体化钢板运行的速度图(图10),本发明技术方案给出了为实现该一体化钢板运行的速度图,新增加用于全局协调计算速度图参数的速度控制模块,并改进原有各单元速度控制模块的新的速度控制方案。
【IPC分类】B21B37/74
【公开号】CN105215058
【申请号】CN201410302063
【发明人】王全胜, 苗雨川
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月27日
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